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《基于代数重建算法的有限角度扫描的光声成像》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第25卷第6期光学学报Vol.25,No.62005年6月ACTAOPTICASINICAJune,2005文章编号:025322239(2005)062772253基于代数重建算法的有限角度扫描的光声成像33杨迪武邢达王毅谭毅尹邦政(华南师范大学激光生命科学研究所,广州510631)摘要:由于滤波反投影重建算法要求对成像区域进行全方位扫描以获取完全投影数据,它需要较长时间采集大量数据,使其在医学上的应用受到限制。研究了在有限角度下采用代数重建算法进行光声成像的方法,实验用的光源为YAG激光器,波长为1064nm,重复频率20Hz,脉宽为6ns,探
2、测器为针状的磺化聚二氟乙烯(PVDF)膜水听器,接收面积的直径为1mm,从仿真和实验结果表明该方法适用于“非完备投影数据”的光声层析成像。从图像重建效果上与滤波反投影算法相比较,该成像算法提高了重建图像的分辨率和对比度。采用代数重建算法的有限角度的光声成像方法,对临床医学的无损伤检测,具有重要的意义。关键词:成像系统;光声成像;代数重建算法;有限角度中图分类号:TN911.73文献标识码:ALimited2ViewScanningPhotoacousticImagingBasedonAlgebraicReconstructionTechniques
3、YangDiwuXingDaWangYiTanYiYinBangzheng(InstituteofLaserLifeScience,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631)Abstract:Sincethereconstructionwiththefilteredbackprojection(FBP)algorithmneedssufficientviewstoallpointsinthe“detectionregion”,itrequiresaquitelongtimetogetenoughdata,
4、whichrestrictstheapplicationinthemedicalfield.Thelimited2viewphotoacousticimagingbasedonalgebraicreconstructiontechniques(ART)wasstudied.AQ2switchedNd∶YAGlaseroperatingat1064nmwasusedaslightsource.Thelaserhadapulsewidthof6nsandarepetitionfrequencyof20Hz.Aneedlepolyninglidenedi
5、fluoride(PVDF)hydrophonewithdiameterof1mmwasusedtodetectphotoacousticsignals.ThesimulationsandexperimentsdemonstratedthatARTworkswellforlimited2viewdatainphotoacousticimaging,andARTcanimprovetheresolutionandcontrastofreconstructionimagescomparedwiththeFBP.Limited2viewphotoacou
6、sticimagingbasedonARThasfar2reachingsignificancetononinvasivemedicalinspectabletechnology.Keywords:imagingsystems;photoacousticimaging;algebraicreconstructiontechniques;limitedview1引言号称为光声信号。生物组织对光吸收的差异,反映光声成像是一种新的生物组织成像方法,在近了组织的结构特征,同时也反映组织代谢的差异和几年引起了广泛的关注[1～4]。对于正常组织和肿瘤病变特征,
7、因为不同生理状态的生物组织对光的吸组织,其光学对比度一般为1～5[5],但是由于组织收不同,例如乳腺癌变组织对光的吸收比周围正常[6]对光的强散射造成纯光学成像的低灵敏度和低分辨组织要高得多。因此,光声信号的强弱能反映组率,光声成像结合了组织光学成像和组织超声成像织结构的特征差异。的优点。由于吸收光能,组织内局部的温度发生瞬近年来,光声成像成为人们研究的热点,提出了[7]时的改变,导致体积的膨胀而产生超声,这种超声信各种成像方法,例如,Xu等利用改进的反投影算法3国家自然科学基金(60378043)、国家重大基础研究前期专项(2002CCC0040
8、0)和广东省自然科学基金团队项目(015012)资助课题。作者简介:杨迪武(1975～),男,湖南岳阳人,湖南工业大学教师
